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測量不同(tong)的介質選擇不(bú)同的流量計
發(fā)布日期：2025-12-01 浏覽次(cì)數：5344
工控摘要：
爲(wei)了保證流量儀(yí)表在生産現場(chang)過程中發揮、zui的(de)使用，流量計🏃🏻♂️的(de)選擇，必須要根(gēn)據生産現場需(xū)要計量的介🐇質(zhi)而定。一、氣體介(jiè)質，應選擇的流(liú)量計品種是：1、超(chao)聲波🌐氣體流🈚量(liang)計。2、渦街流量計(jì)。如氣體溫度超(chāo)過300℃,可選氣壓式(shì)流量計。二、石油(yóu)、柴油等油品介(jiè)質，應選✂️擇的流(liu)量計品種是：超(chao)聲波流量計。三(san)、砂漿、電粉漿等(děng)大濃度、固體顆(kē)粒含量大的介(jie)質，應選擇的流(liu)量計品種是：電(diàn)磁流量計。四、自(zi)來水大流量的(de)介質，應🤞選🙇♀️擇的(de)流量計品種🐆是(shi)：适用選型爲智(zhi)✨能電磁流量計(jì)、超聲波流量計(ji)。其他諸如渦街(jiē)流量計、孔闆流(liu)量☎️計等也可以(yǐ)。五、污水、紙漿等(děng)渾濁液體介🧑🏽🤝🧑🏻質(zhì)，應選擇🏒的流量(liàng)計品✔️種是：1、超聲(shēng)波♻️流量計及智(zhì)能電磁流量計(jì)。但在選用電磁(cí)流量計時要考(kao)慮液體中不含(hán)較多空氣或氣(qì)泡。六、帶有較多(duo)氣泡的液體介(jie)質，應選♈擇的流(liú)量計品種是：超(chao)聲波流量計，使(shǐ)用該類型的💋流(liú)量計測量帶有(yǒu)氣泡的流體，效(xiao)果十分好。七、純(chun)淨👉水、除鹽水等(děng)電導率低的介(jie)質，應選擇的流(liu)量計品種是：超(chao)聲波流量計非(fēi)常适合測量這(zhè)類流體。八、酸、堿(jian)液等強腐蝕性(xing)介質，應選擇的(de)流量計品種📞是(shì)：1、抗酸堿内襯的(de)電磁流量計。2、外(wai)夾式超聲波流(liu)量計☔。
用以測量(liàng)管路中流體流(liu)量（單位時間内(nei)通過的流體體(ti)積）的🐅儀表。有轉(zhuǎn)子流量計、節流(liu)式流量計、細縫(feng)流量🏃🏻計、容積流(liú)🔱量計、電磁流量(liàng)計、超聲波流量(liàng)計和堰等。
流量(liang)測量方法和儀(yi)表的種類繁多(duo),分類方法也很(hěn)💯多。至今爲止,可(ke)供工業用的流(liu)量儀表種類達(da)60種之多。品種如(rú)此之🔅多的原因(yin)就在于至今還(hai)沒找到一種對(duì)任何流體、任何(hé)量程、任何流動(dòng)狀态以及任何(hé)使用條件都适(shi)用的流量儀表(biǎo)。
這60多種流量儀(yi)表,每種産品都(dōu)有它特定的适(shi)用性🍓,也⛱️都有它(tā)的局限性。按測(ce)量對象劃分就(jiu)有封閉管道和(hé)明渠兩大類;按(an)測量目的又可(ke)分爲總量測量(liang)和流量測量,其(qi)儀表分别稱作(zuo)總量表和流量(liàng)計。
總量表測量(liàng)一段時間内流(liú)過管道的流量(liang),是以短暫時間(jian)内流過的總量(liàng)除以該時間的(de)商來表示,實❤️際(jì)上流量計通🙇♀️常(chang)亦備有累積流(liu)量裝置,做總量(liàng)表使用,而總量(liang)表亦備有流量(liàng)發訊裝置👅。因此(ci),以嚴格意義來(lai)分流量計和總(zǒng)量表已無實際(jì)意🈲義。
按測量原(yuan)理分有力學原(yuán)理、熱學原理、聲(sheng)學原理、電學原(yuan)理⛱️、光學原理、原(yuan)子物理學原理(li)等。
按照目前zui流(liú)行、zui廣泛的分類(lèi)法,即分爲:容積(ji)式流量計、差壓(yā)式流量計、浮子(zǐ)流量計、渦輪流(liu)量計、電磁流量(liàng)計、流體振蕩流(liú)量💰計中的渦街(jiē)流量計、質量流(liu)量計和插入式(shì)流量計、探針式(shì)流量計，來分别(bié)闡述各種流量(liàng)計♈的原理、特點(diǎn)、應用概況及國(guó)内外的發展情(qíng)況。
差壓式流量(liang)計是根據安裝(zhuang)于管道中流量(liàng)檢測件産生的(de)差💛壓,已知的流(liu)體條件和檢測(cè)件與管道的幾(ji)何尺寸來計算(suan)流量的🛀儀表。
差(cha)壓式流量計由(yóu)一次裝置（檢測(cè)件）和二次裝置(zhì)（差壓㊙️轉📐換和流(liu)量顯示儀表）組(zǔ)成。通常以檢測(cè)件形式對差壓(ya)式流量計分類(lèi),如🌍孔闆流量計(jì)、文丘裏流量㊙️計(jì)、均速管流量計(ji)等。
二次裝置爲(wei)各種機械、電子(zǐ)、機電一體式差(cha)壓計,差壓變送(sòng)♻️器及流量顯示(shi)儀表。它已發展(zhǎn)爲三化（系列化(hua)、通用化♈及标準(zhǔn)化）程度很高的(de)、種類規格龐雜(za)的一大類儀表(biao),它既可測量流(liu)量參數,也可測(ce)量其它參數（如(ru)壓力、物位、密度(du)等）。
差壓式流量(liang)計的檢測件按(an)其作用原理可(ke)分爲:節流裝🥵置(zhi)、水力🤟阻力式、離(li)心式、動壓頭式(shì)、動壓頭增益式(shì)及射流式幾大(da)類。
檢測件又可(kě)按其标準化程(cheng)度分爲二大類(lèi):标準的和🏃♂️非标(biao)準的。
所謂标準(zhun)檢測件是隻要(yao)按照标準文件(jiàn)設計、制造、安裝(zhuāng)和使🏃🏻用⭐,無須經(jing)實流标定即可(kě)确定其流量值(zhí)和估算測量誤(wù)差。
非标準檢測(ce)件是成熟程度(du)較差的,尚未列(liè)入标準中的檢(jiǎn)測件。
差壓式流(liu)量計是一類應(ying)用zui廣泛的流量(liang)計,在各類流量(liang)儀表中📐其使用(yòng)量占居*。近年來(lai),由于各種新型(xing)⭐流量計的⛷️問世(shì),它的使用量百(bai)分數逐漸下降(jiàng),但目前仍是zui重(zhong)要的一類流量(liàng)計。
優點:
（1）應用zui多(duō)的孔闆式流量(liang)計結構牢固,性(xìng)能穩定可靠❤️,使(shi)用壽👅命長💘;
（2）應用(yong)範圍廣泛,至今(jīn)尚無任何一類(lèi)流量計可與之(zhī)🈲相👉比拟;
（3）檢測件(jiàn)與變送器、顯示(shì)儀表分别由不(bú)同廠家生産,便(bian)✌️于規模經濟生(shēng)産。
缺點:
（1）測量精(jing)度普遍偏低;
（2）範(fan)圍度窄,一般僅(jin)3:1~4:1;
（3）現場安裝條件(jian)要求高;
（4）壓損大(dà)（指孔闆、噴嘴等(děng)）。
注：一種新型産(chan)品：引進美國*而(er)開發的平衡流(liú)量計，這種流量(liang)計的測量精度(du)是傳統節流裝(zhuāng)置的5-10倍，*壓力損(sǔn)失1/3。壓力恢複快(kuai)2倍，zui小直管段可(ke)以小至1.5D，安裝和(he)使用方便，大大(dà)💛減少流體運行(háng)的能力消耗。
應(ying)用概況:
差壓式(shi)流量計應用範(fàn)圍特别廣泛,在(zài)封閉管道的流(liu)量測量中各種(zhǒng)對象都有應用(yòng),如流體方面:單(dān)相、混相、潔淨、髒(zāng)污、粘性💚流等;工(gōng)作狀态方面:常(cháng)壓、高壓、真空、常(chang)溫、高溫、低溫等(děng);管徑方🌈面:從幾(ji)mm到幾m;流動條✉️件(jian)方面:亞音速、音(yin)速、脈動流等🈲。它(ta)在各工業部門(mén)的用量約占流(liú)量計全部用量(liang)的1/4~1/3。
[編輯本段]3.2浮(fú)子流量計
浮子(zi)流量計,又稱轉(zhuǎn)子流量計,是變(bian)面積式流量計(ji)的一種,在一根(gēn)由下向上擴大(dà)的垂直錐管中(zhong),圓形🥰橫截面的(de)浮子🤞的重力是(shì)♋由液體動力承(chéng)受的,從而使浮(fú)子可以在錐管(guǎn)内自由地上升(shēng)和下降。
浮子流(liu)量計是僅次于(yú)差壓式流量計(ji)應用範圍zui寬廣(guang)的一🌏類流量計(jì),特别在小、微流(liu)量方面有舉足(zú)輕重的🥵作用。
80年(nian)代中期,日本、西(xī)歐、美國的銷售(shou)金額占流量儀(yí)表🐅的15%~20%。中國産量(liang)1990年估計在12~14萬台(tai),其中95%以上爲玻(bō)璃錐管浮子流(liú)量🐪計。
特點:
（1）玻璃(lí)錐管浮子流量(liang)計結構簡單,使(shǐ)用方便,缺點是(shì)耐壓力低👨❤️👨,有玻(bō)璃管易碎的較(jiào)大風險;
（2）适用于(yú)小管徑和低流(liu)速;
（3）壓力損失較(jiao)低。
[編輯本段]3.3容(rong)積式流量計
容(rong)積式流量計,又(yòu)稱定排量流量(liàng)計,簡稱PD流量計(ji),在🍓流🥵量儀㊙️表中(zhōng)是精度zui高的一(yi)類。它利用機械(xie)測量元件把流(liú)體連續不斷地(dì)分割成單個已(yǐ)知的體積部分(fen),根據測量室逐(zhu)次重複地充滿(man)和排放該體積(ji)部分流體的次(ci)數來測量流體(ti)體積總量。
容積(jī)式流量計按其(qi)測量元件分類(lei),可分爲橢圓齒(chi)輪流量計、刮☀️闆(pan)流量計、雙轉子(zǐ)流量計、旋轉活(huó)塞流量計、往複(fú)💘活塞流量計、圓(yuán)盤流量計、液封(feng)轉筒式流量計(ji)、濕式氣量計及(jí)膜式氣量👅計等(děng)。
優點:
（1）計量精度(dù)高;
（2）安裝管道條(tiao)件對計量精度(du)沒有影響;
（3）可用(yòng)于高粘度液體(ti)的測量;
（4）範圍度(du)寬;
（5）直讀式儀表(biao)無需外部能源(yuán)可直接獲得累(lèi)計,總量,清👨❤️👨晰明(ming)了,操作簡便。
缺(que)點:
（1）結果複雜,體(ti)積龐大;
（2）被測介(jie)質種類、口徑、介(jie)質工作狀态局(jú)限性較大;
（3）不适(shì)用于高、低溫場(chǎng)合;
（4）大部分儀表(biǎo)隻适用于潔淨(jìng)單相流體;
（5）産生(sheng)噪聲及振動。
應(yīng)用概況:
容積式(shi)流量計與差壓(yā)式流量計、浮子(zi)流量計并列爲(wèi)三類使用量zui大(da)的流量計,常應(yīng)用于昂貴介質(zhi)（油品、天然氣等(deng)）的總量測量。
工(gong)業發達國家近(jin)年PD流量計（不包(bāo)括家用煤氣表(biao)和家用水表）的(de)🈲銷售金額占流(liu)量儀表的13%~23%;我國(guo)約占20%,1990年産量👄（不(bu)包括家用煤氣(qi)表）估計爲34萬台(tái),其中橢圓齒輪(lun)式和腰輪式分(fèn)别約占70%和20%。
[編輯(ji)本段]3.4渦輪流量(liang)計
渦輪流量計(jì),是速度式流量(liàng)計中的主要種(zhong)類,它采用多葉(ye)片的💃轉子（渦輪(lun)）感受流體平均(jun1)流速,從而且🌐推(tui)導出流量或總(zong)量的儀表。
一般(bān)它由傳感器和(hé)顯示儀兩部分(fèn)組成,也可做成(chéng)整體式。
渦輪流(liú)量計和容積式(shì)流量計、科裏奧(ao)利質量流量計(jì)稱爲⛱️流🚶量計中(zhong)三類重複性、精(jīng)度*的産品,作爲(wèi)類🙇♀️型流量計之(zhī)一,其産品已發(fa)展爲多品種、多(duo)系列批量生産(chan)🛀🏻的規模。
優點:
（1）高(gāo)精度,在所有流(liú)量計中,屬于zui的(de)流量計;
（2）重複性(xìng)好;
（3）元零點漂移(yi),抗幹擾能力好(hao);
（4）範圍度寬;
（5）結構(gòu)緊湊。
缺點:
（1）不能(néng)長期保持校準(zhun)特性;
（2）流體物性(xìng)對流量特性有(you)較大影響。
應用(yòng)概況:
渦輪流量(liàng)計在以下一些(xie)測量對象獲得(de)廣泛應用:石🧡油(yóu)、有機液體、無機(ji)液、液化氣、天然(rán)氣和低溫流體(tǐ)統在🚶♀️歐洲和美(měi)⛹🏻♀️國,渦輪流量計(jì)在用量上是僅(jin)次于孔闆流❄️量(liang)計的🤞天然計💋量(liàng)儀表,僅荷蘭在(zai)天然氣管線上(shang)就采用了2600多台(tai)各種尺寸,壓力(li)從0.8~6.5MPa的氣體渦輪(lun)🔴流量計,它們已(yi)成爲優良的天(tian)然氣計量儀表(biǎo)。
[編輯本段]3.5電磁(cí)流量計
電磁流(liú)量計是根據法(fa)拉弟電磁感應(ying)定律制成的🏃♂️一(yi)📞種測量導⭕電性(xìng)液體的儀表。
電(diàn)磁流量計有一(yī)系列優良特性(xìng),可以解決其它(ta)流量計不易應(ying)用的問題,如髒(zāng)污流、腐蝕流的(de)測量。
70、80年代電磁(ci)流量在技術上(shàng)有重大突破,使(shǐ)它成爲應用🔴廣(guang)泛的🚶一類流量(liang)計,在流量儀表(biao)中其使用量百(bǎi)分數不斷✂️上升(sheng)。
優點:
（1）測量通道(dào)是段光滑直管(guǎn),不會阻塞,适用(yong)于測量含固體(ti)顆粒🌂的💜液固二(er)相流體,如紙漿(jiāng)、泥漿、污水等;
（2）不(bu)産生流量檢測(cè)所造成的壓力(li)損失,節能效果(guo)好;
（3）所測得體積(jī)流量實際上不(bú)受流體密度、粘(zhan)度、溫度、壓力和(hé)電導率變化的(de)明顯影響;
（4）流量(liàng)範圍大,口徑範(fàn)圍寬;
（5）可應用腐(fǔ)蝕性流體。
缺點(dian):
（1）不能測量電導(dao)率很低的液體(tǐ),如石油制品;
（2）不(bu)能測量氣體、蒸(zhēng)汽和含有較大(dà)氣泡的液體;
（3）不(bu)能用于較高溫(wēn)度。
應用概況:
電(dian)磁流量計應用(yòng)領域廣泛,大口(kǒu)徑儀表較多應(yīng)用🏒于給排水工(gong)程;中小口徑常(cháng)用于高要求或(huo)難測場⭕合,如♋鋼(gang)鐵工業高爐風(feng)口冷卻水控制(zhi),造紙工業測量(liang)紙漿液和黑液(ye),化學工業的強(qiang)腐蝕液,有色冶(ye)金工業的礦漿(jiāng);小口徑、微小口(kǒu)徑常用于醫藥(yao)工業、食品工業(ye)、生物化學等有(yǒu)衛生要求的場(chang)所。
[編輯本段]3.6渦(wō)街流量計
渦街(jie)流量計是在流(liu)體中安放一根(gen)非流線型遊渦(wō)發♋生體,流體在(zai)發生體兩側交(jiao)替地分離釋放(fàng)出兩串規則地(di)交錯㊙️排列的遊(you)渦的儀表。
渦街(jie)流量計按頻率(lǜ)檢出方式可分(fen)爲:應力式、應變(bian)式、電容🈚式🏃🏻♂️、熱敏(min)式、振動體式、光(guang)電式及超聲式(shi)等。
渦街流量計(jì)是屬于zui年輕的(de)一類流量計,但(dan)其發展迅速🤩,目(mu)前已成爲通用(yong)的一類流量計(jì)。
優點:
（1）結構簡單(dan)牢固;
（2）适用流體(tǐ)種類多;
（3）精度較(jiao)高;
（4）範圍度寬;
（5）壓(ya)損小。
缺點:
（1）不适(shi)用于低雷諾數(shu)測量;
（2）需較長直(zhí)管段;
（3）儀表系數(shù)較低（與渦輪流(liu)量計相比）;
（4）儀表(biǎo)在脈動流、多相(xiàng)流中尚缺乏應(yīng)用經驗。
[編輯本(ben)段]3.7超聲波流量(liàng)計
超聲波流量(liàng)計是通過檢測(ce)流體流動對超(chao)聲束（或超聲脈(mò)沖）的作用以測(cè)量流量的儀表(biǎo)。
根據對信号檢(jiǎn)測的原理超聲(shēng)流量計可分爲(wei)傳播速度差法(fa)（直接時差法、時(shi)差法、相位差法(fǎ)和頻差法）、波束(shu)偏移法、多♉普勒(le)法、互❤️相關法、空(kōng)間濾法及噪聲(shēng)法等。
超聲流量(liang)計和電磁流量(liàng)計一樣,因儀表(biao)流通通道😄未設(shè)置任何阻礙件(jiàn),均屬*流量計,是(shì)适于解決流量(liàng)👣測量困難問題(tí)的一類流量計(jì),特别在大口徑(jìng)流量測量方面(miàn)有較突出的優(yōu)點,近年來它⁉️是(shì)發展迅速的一(yī)類流量計之一(yī)。
優點:
（1）可做非接(jie)觸式測量;
（2）爲無(wú)流動阻撓測量(liang),無壓力損失;
（3）可(kě)測量非導電性(xìng)液體,對無阻撓(náo)測量的電磁流(liu)量計🌏是一種🔅補(bǔ)充。
缺點:
（1）傳播時(shi)間法隻能用于(yu)清潔液體和氣(qi)體;而多普勒💋法(fa)隻能⭐用于測量(liang)含有一定量懸(xuán)浮顆粒和氣泡(pào)的液體;
（2）多普勒(le)法測量精度不(bu)高。
應用概況:
（1）傳(chuan)播時間法應用(yong)于清潔、單相液(ye)體和氣體。典型(xíng)應用有工廠排(pai)放液、:怪液、液化(huà)天然氣等;
（2）氣體(tǐ)應用方面在高(gāo)壓天然氣領域(yu)已有使用良好(hǎo)的經驗♊;
（3）多普勒(le)法适用于異相(xiang)含量不太高的(de)雙相流體,例如(rú):未處理污水、工(gong)廠排放液、髒流(liu)程液;通常不适(shì)用于非📱常清📧潔(jie)的液體。
[編輯本(ben)段]3.8科裏奧利質(zhì)量流量計
科裏(lǐ)奧利質量流量(liàng)計（以下簡稱CMF）是(shi)利用流體在振(zhèn)動管📐中流動🍉時(shí),産生與質量流(liú)量成正比的科(kē)裏奧❤️利力原理(lǐ)制成的一種直(zhí)接式質量流量(liàng)儀表。
我國CMF的應(yīng)用起步較晚,近(jin)年已有幾家制(zhi)造廠（如太行儀(yí)表🌐廠）自行開發(fa)供應市場;還有(yǒu)幾家制造廠組(zu)建合資企業或(huo)引用生産系列(lie)儀表。
熱式氣體(ti)質量流量計
熱(re)式流量計傳感(gan)器包含兩個傳(chuán)感元件，一個速(su)度傳感器和🛀一(yi)個溫度傳感器(qì)。它們自動地補(bǔ)償和校正氣💋體(tǐ)溫度變🌈化。儀🧑🏾🤝🧑🏼表(biǎo)的😍電加熱部分(fèn)将速度傳感器(qi)加熱到高于工(gong)況溫度的某一(yī)個定值，使速度(du)傳感器和測量(liàng)工況溫度的傳(chuan)感✉️器之間形成(chéng)恒定溫差。當保(bǎo)持溫差不變時(shí)，電加熱消耗的(de)能量，也可以說(shuo)熱消散值，與💚流(liú)過氣體的質🌍量(liang)流量成正比。
熱(re)式氣體質量流(liú)量計即MassFlowMeter（縮寫爲(wèi)MFM），它是氣體流量(liang)計🚶量中新♌型儀(yí)表，區别于其它(tā)氣體流量計不(bú)需要進🚩行壓力(li)和溫度修正，直(zhí)接測量氣體的(de)質量流量，一🏒支(zhi)傳感器可以做(zuò)到量程從極低(dī)到高量程。它适(shì)合單一氣體和(he)固定比例多組(zǔ)份氣體的測量(liang)。
熱式氣體質量(liang)流量計是用于(yú)測量和控制氣(qi)體質量流量的(de)新型儀表。可用(yong)于石油、化工、鋼(gang)鐵、冶金、電力、輕(qīng)工、醫藥、環保等(deng)工業部門的空(kōng)氣、烴類氣體、可(kě)🔞燃性氣體、煙道(dào)👄氣體的監測。
特(te)點
可靠性高重(zhòng)複性好測量精(jīng)度高壓損小
無(wú)活動部件量程(chéng)比寬響應速度(du)快無須溫壓補(bǔ)償
應用
•工業管(guan)道中氣體質量(liang)流量測量•煙囪(cong)排出的煙氣流(liu)速測🈲量🍉
•煅燒爐(lú)煙道氣流量測(cè)量•燃氣過程中(zhong)空氣流量測量(liang)
•壓縮空氣流量(liàng)測量•半道體芯(xin)片制造過程中(zhong)氣體流量✌️測量(liang)
•污水處理中氣(qi)體流量測量•加(jia)熱通風和空調(diao)系統中的氣體(ti)流量測量
•熔劑(ji)回收系統氣體(ti)流量測量•燃燒(shāo)鍋爐中燃燒氣(qi)體流量測量
•天(tiān)然氣、火炬氣、氫(qīng)氣等氣體流量(liàng)測量
•啤酒生産(chǎn)過程中二氧化(hua)碳氣體流量測(cè)量
•水泥、卷煙、玻(bō)璃廠生産過程(cheng)中氣體質量流(liú)量測量
如：美國(guo)SIERRA
中國DSN
3.9明渠流量(liang)計
與前述幾種(zhong)不同,它是在非(fēi)滿管狀敞開渠(qu)道測量自由表(biǎo)面🏃自然流的流(liu)量儀表。
非滿管(guan)态流動的水路(lu)稱作明渠,測量(liang)明渠中水流流(liu)量的稱作明渠(qú)流量計（openchannelflowmeter）。
明渠流(liú)量計除圓形外(wài),還有U字形、梯形(xíng)、矩形等多種形(xing)狀🔴。
明渠流量計(jì)應用場所有城(cheng)市供水引水渠(qú);火電廠引水和(he)排水渠、污水治(zhi)理流入和排放(fàng)渠;工礦企業✊水(shui)排放以♻️及水利(li)工⚽程和農業灌(guan)溉用渠道。有人(ren)估🌐計1995台,約占流(liu)量儀表整體的(de)1.6%,但是國内⭐應用(yòng)尚無估計數據(ju)。
4,新工作原理流(liu)量儀表的研究(jiū)和開發
4.1靜電流(liu)量計
（electrostaticflowmeter）
日本東京(jing)技術學院研制(zhì)适用于石油輸(shu)送管線低導電(diàn)⛹🏻♀️液體🏃♀️流量測量(liang)的靜電流量計(jì)。
靜電流量計的(de)金屬測量管絕(jue)緣地與管系連(lian)接,測量✏️電容器(qì)🍓上靜電荷便可(kě)知道測量管内(nèi)的電荷。他們分(fèn)别作了内徑4~8mm銅(tóng)、不鏽鋼等金屬(shu)和塑料測量管(guan)儀表的🌏實流試(shi)驗,試驗表明流(liú)量與電荷之間(jian)接近于線性。
4.2複(fu)合效應流量儀(yí)表
（combinedeffectsmeter）
該儀表的工(gōng)作原理是基于(yú)流體的動量和(he)壓力作用于儀(yi)表腔體産生的(de)變形,測量複合(he)效應的變形求(qiu)取流量✊。本儀✍️表(biao)由美國GMI工程和(hé)管理學院開發(fa),已申請兩項。
4.3轉(zhuan)速表式流量傳(chuán)感器
（tachmetricflowratesensor）
它是由俄(é)羅斯科學工程(cheng)中心工業儀表(biao)公司開發，是基(ji)于懸浮⛱️效應理(lǐ)論研制的。該儀(yí)表已在若幹現(xian)💋場成🔞功的應用(yòng)（例如在核♋電站(zhan)安裝2000餘台測量(liang)熱水㊙️流量，連續(xù)使用8年）,且還在(zai)改進以擴大應(yīng)用領域。
5,幾種流(liú)量儀表應用和(he)發展動向
5.1科裏(li)奧利質量流量(liang)計（CMF）
國外CMF已發展(zhan)30餘系列，各系列(liè)開發在技術上(shàng)着眼點在💯于:流(liu)量檢測測量管(guan)結構上設計創(chuang)新;提高儀表零(ling)點穩定性和度(dù)等性能;增加測(ce)量管撓度,提高(gāo)靈🌈敏度;改善測(ce)量管應力分布(bu),降低疲勞損壞(huài),加強抗振動幹(gan)擾能力等。
5.2電磁(cí)流量計（EMF）
EMF從50年代(dai)初進入工業應(yīng)用以來,使用領(lǐng)域日益擴展,80年(nian)💞代後⭕期🏃♂️起🍓在各(gè)國流量儀表銷(xiao)售金額中已占(zhan)16%~20%。
我國近年發展(zhan)迅速,1994年銷售估(gu)計爲6500~7500台。國内已(yi)生産🌈zui大💚口🐪徑💃爲(wei)2~6m的ENF,并有實流校(xiao)驗口徑3m的設備(bei)能力。
5.3渦街流量(liàng)計（USF）
USF在60年代後期(qī)進入工業應用(yòng),80年代後期起在(zài)各國流量儀表(biao)銷售金額中已(yǐ)占4%~6%。1992年世界範圍(wei)估計銷售量爲(wèi)3.54.8萬台,同期國内(nèi)産品估計在8000~9000台(tai)。
5.4威力巴流量計(ji)
威立巴流量計(jì)計采用了*符合(he)空氣動力學原(yuan)理的工程結🈲構(gou)設計，是一種在(zai)精度、功效及可(kě)靠方面達到了(le)無比程度的傳(chuan)感元件。
6,結論
由(you)上述可知,流量(liàng)計發展到今天(tian)雖然已日趨成(chéng)熟,但其種類仍(réng)然極其繁多,至(zhì)今尚無一種對(duì)于任何場合都(dou)适用的流量計(jì)。
每種流量計都(dōu)有其适用範圍(wei),也都有局限性(xìng)。這就要求☎️我們(men):
（1）在選擇儀表時(shi),一定要熟悉儀(yi)表和被測對象(xiang)兩方面的情🙇♀️況(kuang),并要兼顧考慮(lǜ)其它因素,這樣(yàng)測量才會準确(que)✊;
（2）努力研制新型(xíng)儀表,使其在現(xiàn)有的基礎上更(geng)加完善。
差壓式(shì)流量計
差壓式(shì)流量計（以下簡(jiǎn)稱DPF或流量計）是(shi)根據安裝于管(guǎn)道中流量檢測(ce)件産生的差壓(yā)、已知的流體條(tiao)件和檢測件與(yu)管道的幾何尺(chi)寸來測量流量(liang)的儀表。DPF由一次(ci)裝置（檢📐測件）和(he)二次裝🌈置（差壓(ya)轉換和流量顯(xian)示儀表）組成。通(tong)常以檢測件的(de)型式對🔞DPF分類，如(ru)孔㊙️扳流量計、文(wén)丘裏管流量計(jì)及均速管流量(liang)計等。二㊙️次裝置(zhi)爲各種機械、電(diàn)子、機電一體式(shi)差壓計，差壓變(biàn)送器和流量顯(xiǎn)示及計算儀表(biao)，它已發展爲三(san)化（系👄列化、通用(yòng)化及标準化）程(cheng)度很高的🎯種類(lèi)規格龐雜的一(yi)大類儀表。差壓(yā)計既可㊙️用于測(cè)量流量參數，也(ye)可測量其他參(cān)數（如壓力、物位(wei)、密度等）。
DPF按其檢(jiǎn)測件的作用原(yuan)理可分爲節流(liú)式、動壓頭式、水(shui)🏃♂️力阻力🔱式、離心(xin)式、動壓增益式(shi)和射流式等幾(jǐ)大類，其中以節(jiē)流式和動壓頭(tou)式應用。
節流式(shi)DPF的檢測件按其(qi)标準化程度分(fen)爲标準型和非(fei)标準型兩大類(lèi)。所謂标準節流(liú)裝置是指按照(zhào)标準文件設🔴計(jì)、制造、安裝和🌍使(shi)用，無須經實流(liú)校準即可确定(ding)其流量值并估(gu)⚽算流量測量誤(wu)🚩差，非标準節流(liú)裝置是成熟程(cheng)度較差，尚未列(liè)入标準文件中(zhōng)的檢測件。
标準(zhǔn)型節流式DPF的發(fa)展經過漫長的(de)過程，早在20世紀(ji)20年代，美國和歐(ou)洲即開始進行(hang)大規模的節流(liu)裝置試驗研究(jiu)。用得zui普遍的節(jiē)流裝置--孔闆和(he)噴嘴開始标準(zhǔn)化。現在标準噴(pen)嘴🔞的一種型式(shi)ISAl932噴嘴，其幾何形(xíng)狀就是30年代标(biāo)準化💃🏻的，而标準(zhǔn)孔闆亦曾稱爲(wèi)ISAl932孔闆。節流裝置(zhi)結構形式的标(biao)準化有很深遠(yuǎn)的意義，因爲隻(zhī)有節流裝📱置結(jié)構形式标準化(huà)了，才有可能把(ba)上衆多研究成(cheng)果彙集到一起(qǐ)，它促🐆進檢測件(jian)的理論和實踐(jiàn)向深度和廣度(du)拓展，這是其🔞他(tā)🥰流量計所不及(ji)的。1980年ISO（标準化組(zu)織🌈）正式通過标(biāo)準ISO5167，至此流量測(ce)量節流裝置*個(gè)标準誕生👈了。ISO5167總(zong)結了幾十年來(lai)上對👌爲數有限(xian)的幾種節流裝(zhuang)置🌈（孔闆、噴嘴和(hé)文丘裏管）的理(lǐ)✏️論與試驗的研(yan)究成果，反映了(le)此類檢測件的(de)🔅當代科學與生(sheng)産的技術水平(ping)。但是從ISO5167正⭐式頒(bān)布之日起，它就(jiù)暴露出許⭐多亟(jí)待解決的問題(tí)，這些問題✌️主要(yao)有以下幾個方(fāng)面。
1）ISO5167試驗數據的(de)陳舊性ISO5167中采用(yong)的數據大多是(shì)30年代的試驗結(jie)果💃🏻，今天無論節(jiē)流裝置制造技(jì)術，流量試驗☎️設(she)備及實驗技術(shu)都有巨大的進(jin)步，重新進行系(xì)統地試驗以獲(huo)得更高度及更(gèng)可靠的數據是(shi)必要的。進入80年(nian)代美國和歐洲(zhou)都進行大規模(mo)的試驗，爲修💯訂(ding)ISO5167打下基礎。
2）ISO5167中關(guān)于直管段長度(dù)規定的問題在(zai)ISO投票通過ISO5167時，美(měi)國投了反對✏️票(piào)，其主要原因是(shì)對直管段長度(du)的規定有⛹🏻♀️不同(tóng)意見，這個❗問題(tí)㊙️應是ISO5167修訂的主(zhǔ)要問題之⛹🏻♀️一。
3）ISO5167中(zhōng)各項規定的科(kē)學性問題影響(xiǎng)節流裝置流出(chū)系數的因素特(te)别多，主要有孔(kǒng)徑與管徑的比(bi)值β、取壓裝置、雷(léi)諾數、節㊙️流件💜安(ān)裝偏心度、前後(hòu)阻流件類型及(ji)直管段長度、孔(kong)闆入口邊緣尖(jiān)銳度、管壁粗糙(cāo)度、流體流動🈲湍(tuan)流度等，衆多因(yīn)素影響錯綜複(fu)雜，有的🐇參數難(nan)以直接測量，因(yin)此标準中有些(xiē)📞規定并非科🌈學(xue)地确定，而是爲(wèi)了取得一緻，不(bú)得不人爲地确(què)定。流量專家斯(si)賓塞（E．A．Spencer）提出一系(xi)列應重♍新檢讨(tao)的問題，如孔闆(pǎn)平直度、同心度(dù)、直角邊緣尖銳(ruì)度、管道粗糙度(du)、上遊流速分布(bu)及流🍉動調整🌈器(qi)的作用等。
4）關于(yú)節流式DPF測量度(du)提高的問題鑒(jian)于節流式DPF在流(liú)量計🥵中占有重(zhòng)要地位，提高其(qi)測量度意義重(zhòng)大。曆次學術會(huì)議認爲必須使(shi)流量測量工作(zuo)者、流體力學與(yǔ)計算機技術工(gong)作⛹🏻♀️者緊密合作(zuò)共同攻關才能(neng)解決此問題。
20世(shi)紀80年代美國和(he)歐洲開始進行(háng)大規模的孔闆(pǎn)流量計試驗研(yan)究，歐洲爲歐共(gong)體實驗計劃（EECExperimentalProgram），美(mei)國爲API實驗計劃(hua)（APIExperimentalProgram）。試驗的目的是(shì)用現代測試設(shè)備及試驗數據(jù)的統計處理技(jì)術進行新一輪(lún)的範圍廣泛的(de)試驗研究，爲修(xiū)訂ISO5167打下技術基(ji)礎🈲。1999年ISO發出ISO5167的修(xiū)訂稿（ISO／CD5167-1-4），該文件爲(wèi)委員會草案，它(tā)在技術内容與(yǔ)編輯上都有🆚很(hen)大改動，是一🐪份(fen)全新的标準。本(ben)來預定于2025年12月(yue)在美國丹佛舉(jǔ)行的ISO／TC30／SC2會議上🔆審(shen)查通過爲DIS（标準(zhun)草案），但是會議(yì)認爲尚有細節(jiē)問題應再商榷(que)而未能通過。新(xīn)的ISO5167标準何時正(zheng)式頒布尚不得(de)而知。ISO5167新标準在(zài)标㊙️準的兩個核(he)心内容皆有實(shi)質性變化，一是(shì)孔闆的流出系(xi)數公式，用Reader-Harris/Gallagher計算(suan)式🎯（R-G式）代替Stolz計算(suan)式，另一爲節🌈流(liú)裝置上遊側直(zhi)管段長度的規(guī)定以及流動調(diao)整器的使用等(děng)。
我們通常稱ISO5167（GB／T2624）中(zhong)所列節流裝置(zhì)爲标準節流裝(zhuāng)置，其他的都🈲稱(cheng)爲非标準節流(liu)裝置，應該指出(chu)，非标準節流裝(zhuang)置不僅是指那(na)💃些節流裝置結(jié)構與标難節流(liú)裝置相異的，如(ru)果标準節流裝(zhuang)置在偏✨離标準(zhun)條件下工作亦(yi)💞應稱爲非标準(zhǔn)節流裝置，例如(ru)🤟，标準孔闆在混(hùn)相流或💚标準文(wen)丘裏噴嘴在臨(lin)界🔆流下工作的(de)㊙️都是。
目前非标(biāo)準節流裝置大(da)緻有以下一些(xie)種類：
1）低雷諾數(shù)用1／4圓孔闆，錐形(xing)入口孔闆，雙重(zhong)孔闆，雙斜孔闆(pǎn)，半💛圓‼️孔闆等；
2）髒(zang)污介質用圓缺(que)孔闆，偏心孔闆(pǎn)，環狀孔闆，楔形(xing)孔闆，彎💰管節流(liu)件等；
3）低壓損用(yòng)羅洛斯管，道爾(er)管，道爾孔闆，雙(shuāng)重文丘裏💘噴嘴(zui)⁉️，通用文丘裏管(guan)，Vasy管等；
4）小管徑用(yòng)整體（内藏）孔闆(pan)；
5）端頭節流裝置(zhì)端頭孔闆，端頭(tou)噴嘴，Borda管等；
6）寬範(fan)圍度節流裝置(zhì)彈性加載可變(bian)面積可變壓頭(tóu)🥰流量計（線性孔(kǒng)闆）；
7）毛細管節流(liu)件層流流量計(jì)；
8）脈動流節流裝(zhuang)置；
9）臨界流節流(liu)裝置音速文丘(qiū)裏噴嘴；
10）混相流(liú)節流裝置。
節流(liu)式DPF現場應用的(de)不斷拓展必然(rán)提出發展非标(biāo)準💯節流裝置✊的(de)要求，十餘年來(lai)ISO亦在不斷制訂(ding)有關非标準節(jie)流裝置的技術(shù)☂️文件，在它們不(bú)能成爲正式标(biāo)準之前作🐅爲技(jì)術報告發表。可(ke)以✨預見，今後有(you)可能若幹較爲(wei)成熟的非标準(zhun)節流裝置會晉(jin)升爲标準型的(de)。
20世紀90年代中後(hòu)期世界範圍内(nei)各式DPF銷售量在(zài)流量儀表總量(liang)中台數占50％-60％（每年(nián)約百萬台），金額(e)占30％左右。我國銷(xiao)💚售台💋數約😄占流(liu)量儀表總量（不(bú)包括*表和家用(yòng)✍️水表及玻璃管(guǎn)浮子流量計）的(de)35％-42％（每年6萬-7萬台）。
2工(gōng)作原理
2.1基本原(yuan)理
充滿管道的(de)流體，當它流經(jīng)管道内的節流(liú)件時，如🈲圖4.1所示(shì)，流速将在節流(liú)件處形成局部(bu)收縮，因而流㊙️速(su)增加，靜♍壓力降(jiàng)低，于是在節流(liu)件前後便産生(sheng)了🔅壓差。流體流(liú)量📱愈大，産🏒生的(de)壓差愈大，這樣(yang)可依據⭐壓差來(lái)衡量流量的🏒大(dà)小。這種測量方(fang)法是以流動連(lian)續性方程（質量(liang)守恒定律）和伯(bó)努利✊方程（能量(liàng)守恒定律）爲基(ji)礎的。壓差的大(dà)小不僅與流量(liang)還與其他許多(duo)因👉素有關，例如(rú)當節流裝置🏒形(xing)式或管道内流(liú)體的物理性質(zhì)（密度、粘度）不同(tong)時，在🈲同樣大小(xiǎo)的流量下産生(shēng)的壓差也是不(bu)同💰的。
圖4.1孔闆附(fu)近的流速和壓(yā)力分布
2.2流量方(fāng)程
式中qm--質量流(liú)量，kg/s;
qv--體積流量，m3/s;
C--流(liu)出系數；
ε--可膨脹(zhàng)性系數；
β--直徑比(bǐ)，β=d/D;
d--工作條件下節(jiē)流件的孔徑，m；
D--工(gong)作條件下上遊(yóu)管道内徑，m；
P--差壓(yā)，Pa；
ρl--上遊流體密度(du)，kg/m3。
由上式可見，流(liú)量爲C、ε、d、ρ、P、β（D）6個參數的(de)函數，此6個參數(shu)可分🌂爲實測量(liàng)[d，ρ，P，β（D）]和統計量（C、ε）兩類(lei)。
（1）實測量
1）d、D式（4．1）中d與(yu)流量爲平方關(guān)系，其度對流量(liàng)總精度影響較(jiao)大，誤差🧑🏽🤝🧑🏻值一般(bān)應控制在±0．05％左右(you)，還應計及工作(zuò)溫度對材料熱(rè)膨脹的影響。标(biao)準規定管道内(nei)徑D必須📞實測，需(xu)在上遊🔅管段的(de)幾個截面上進(jìn)行多次測量求(qiu)其平均值，誤差(cha)不👅應大于±0．3％。除對(duì)數值測量精度(dù)要🙇🏻求較高外，還(hai)應考慮内徑偏(piān)差會對節流件(jian)上遊通🈲道造成(chéng)不正常節流現(xian)象所帶來的嚴(yan)重影響。因此‼️，當(dāng)不是成套供應(ying)節流裝置時，在(zài)現場配管應充(chong)分注意這個問(wen)題。
2）ρρ在流量方程(cheng)中與P是處于同(tóng)等位置，亦就是(shì)說，當追求差壓(yā)變送器高精度(du)等級時，絕不要(yào)忘記ρ的測量精(jīng)度💋亦應與之相(xiang)匹配。否則P的提(tí)高将會被ρ的降(jiang)低所抵消。
3）P差壓(ya)P的測量不應隻(zhi)限于選用一台(tai)高精度差壓變(bian)送器。實際♊上差(cha)壓變送器能否(fǒu)接受到真實的(de)差壓值還決定(ding)于一系列因素(sù)，其中正确的取(qu)壓孔及引壓管(guǎn)線的制造、安裝(zhuang)及使用是保證(zheng)獲得真實差壓(ya)值的關鍵，這些(xiē)影響因素很多(duō)✏️是難以定量或(huò)定性🏃🏻确定的，隻(zhi)有✨加強制造及(jí)安裝的規範🙇🏻化(hua)工作才能🧑🏾🤝🧑🏼達到(dào)目的。
（2）統計量
1）C統(tǒng)計量C是無法實(shí)測的量（指按标(biao)準設計制造安(an)裝，不經校準💰使(shǐ)㊙️用），在現場使用(yong)時zui複雜的情況(kuang)出現在實際的(de)C值與标♻️準确定(ding)的C值不相符合(hé)。它們的偏離是(shi)由設🔆計、制造、安(ān)裝及使用一系(xì)列因素造成的(de)。應該明确，上述(shu)各環節全部嚴(yan)格遵循标準的(de)規定，其實際值(zhí)才會與标準确(què)定❗的值相符合(hé)，現場是難以*這(zhè)種要求的。
應該(gāi)指出，與标準條(tiáo)件的偏離，有的(de)可定量估算（可(ke)🤞進行修💋正），有的(de)隻能定性估計(ji)（不确定度的幅(fu)值與方向🐇）。但是(shi)在現實中，有時(shí)👨❤️👨不僅是一個條(tiáo)件偏離，這就帶(dai)來非常複雜的(de)情況，因爲一般(bān)資料中隻介紹(shào)某一條件偏離(li)引起的誤差。如(ru)果許多條件同(tong)時偏離，則缺少(shǎo)相♈關的資料可(ke)查。
2）ε可膨脹性系(xi)數ε是對流體通(tōng)過節流件時密(mi)度發生變🔞化而(er)引起的流出系(xi)數變化的修正(zheng)，它的誤差由兩(liǎng)部🍉分組成：其一(yi)爲常用流量下(xia)ε的誤差，即标準(zhun)确🧑🏾🤝🧑🏼定值的誤差(cha)；其二爲由于流(liú)量🌈變化ε值将随(suí)之波動帶來的(de)誤💯差。一般在低(dī)靜壓高📐差壓情(qing)況💚，ε值有不可忽(hu)略的誤差。當P／P≤0.04時(shi)，ε的誤差可忽略(lue)不計。
3分類
差壓(ya)式流量計分類(lèi)如表4.1所示。
表4.1差(cha)壓式流量計分(fen)類表
分類原則(ze)分類類型
按産(chan)生差壓的作用(yong)原理分類1）節流(liú)式；2）動壓頭式；3）水(shuǐ)力阻力🔞式；4）離心(xin)式；5）動壓增益式(shi)；6）射流式
按結構(gòu)形式分類1）标準(zhǔn)孔闆；2）标準噴嘴(zuǐ)；3）經典文丘裏管(guǎn)；4）文丘🎯裏噴嘴；5）錐(zhuī)形入口孔闆；6）1/4圓(yuán)孔闆；7）圓缺孔闆(pǎn)；8）偏心孔😄闆；9）楔形(xíng)孔闆；10）整🥵體（内藏(cáng)）孔闆；11）線性孔闆(pǎn)；12）環形孔闆；13）道爾(er)管；14）羅洛斯管；15）彎(wān)管；16）可換孔闆節(jiē)流裝置；17）臨界流(liu)節流裝置
按用(yong)途分類1）标準節(jiē)流裝置；2）低雷諾(nuò)數節流裝置；3）髒(zāng)🚶污流節流裝置(zhì)；4）低壓損節流裝(zhuāng)置；5）小管徑節流(liu)裝置；6）寬範圍度(du)節流📱裝置🔴；7）臨界(jiè)流節流裝置；
3.1按(an)産生差壓的作(zuò)用原理分類
1）節(jie)流式依據流體(ti)通過節流件使(shi)部分壓力能轉(zhuǎn)變♌爲動能以産(chan)生差壓的原理(li)工作，其檢測件(jian)稱
之爲節流裝(zhuang)置，是DPF的主要品(pǐn)種。
2）動壓頭式依(yī)據動壓轉變爲(wèi)靜壓的原理工(gong)作，如均速管流(liu)量計。
3）水力阻力(li)式依據流體阻(zu)力産生的壓差(chà)原理工作，檢測(cè)件爲🏃🏻毛細管束(shù)，又稱層流流量(liang)計，一
般用于微(wēi)小流量測量。
4）離(li)心式依據彎曲(qu)管或環狀管産(chǎn)生離心力原理(li)形成的壓差工(gong)作，如彎管流量(liàng)計，環形管流量(liàng)
計等。
5）動壓增益(yi)式依據動壓放(fang)大原理工作，如(ru)皮托-文丘裏管(guǎn)。
6）射流式依據流(liú)體射流撞擊産(chan)生原理工作，如(ru)射流式差壓☎️流(liú)量計。
3.2按結構形(xing)式分類
1）标準孔(kǒng)闆又稱同心直(zhí)角邊緣孔闆，其(qí)軸向截面如圖(tu)4.2所示。孔闆是一(yi)塊加工成圓形(xing)同心的具有銳(rui)利🔞直角邊緣的(de)薄闆。孔闆開孔(kǒng)的上遊側邊緣(yuan)應是銳利的直(zhi)角。标準孔闆有(you)三種取壓方式(shi)：角接、法蘭及D-D/2取(qu)壓；如圖4.3所示。爲(wèi)從兩個方向♌的(de)任一個方向測(ce)量🐪流量，可采用(yòng)對稱孔闆，節流(liú)孔的兩個邊緣(yuán)均符合直角邊(bian)緣孔闆上遊邊(bian)緣的特性，且孔(kǒng)闆全部㊙️厚度不(bu)超過節流孔的(de)厚度。
圖4.2标準孔(kong)闆
圖4.3孔闆的三(san)種取壓方式
2）标(biāo)準噴嘴有兩種(zhǒng)結構形式：ISA1932噴嘴(zui)和長徑噴嘴。
a.ISA1932噴(pen)嘴（圖4.4）上遊面由(you)垂直于軸的平(ping)面、廓形爲圓周(zhōu)的兩段弧線🔅所(suǒ)🔱确定的收縮段(duan)、圓筒形喉部和(he)凹槽組✌️成的🧑🏾🤝🧑🏼噴(pēn)嘴。ISA1932噴嘴🔞的取壓(yā)方式僅角接取(qǔ)壓一種。
圖4.4ISA1932噴嘴(zuǐ)
b.長徑噴嘴（圖4.5）上(shàng)遊面由垂直于(yu)軸的平面、廓形(xíng)爲1/4橢圓💋的收縮(suō)🙇♀️段、圓筒形喉部(bù)和可能有的凹(ao)槽或斜角組成(cheng)的噴嘴。長👌徑噴(pēn)👨❤️👨嘴的取壓方式(shì)僅D-D/2取壓一種。
3）經(jing)典文丘裏管由(you)入口圓筒段A、圓(yuán)錐收縮段B、圓筒(tong)形喉部C和圓錐(zhuī)擴散段E組成，如(rú)圖4.6所示。根據不(bú)同的加工方法(fǎ)，有以下🔞結構形(xing)式：①具有粗鑄收(shou)縮段的；②具有機(ji)械加工收縮段(duàn)的；③具有鐵闆焊(hàn)接收縮段的。不(bu)同☁️結構形式的(de)L1、L2、R1、R2與D、d的關系如表(biǎo)4.2所示。
4）文丘裏噴(pēn)嘴由進口噴嘴(zui)、圓筒形喉部及(jí)擴散段組🏃♀️成，如(rú)圖4.7所示。
5）錐形入(rù)口孔闆錐形入(ru)口孔闆與标準(zhun)孔闆相似，相當(dang)于一🌏塊💘倒裝的(de)标準孔闆，其結(jié)構如圖4.8所示，取(qǔ)壓方式爲角接(jiē)取壓。表4.2L1、L2、R1、R2與D、d關系(xì)
注粗鑄入口機(ji)械加工的入口(kou)粗焊的鐵闆入(rù)口
1±0.25D（100mm＜D＜150mm）
L1=0.5D±0.05DL1=0.5D±0.05D
2L2=1D或0.25D+250mm兩個量中(zhong)的小者L2≥D（入口直(zhi)徑）L2≥D（入口直徑）
3R1=1.375D+20%R1＜0.25DR1=0,焊(han)縫除外
4R2=3.625d至3.8dR2＜0.25DR2=0,焊縫(feng)除外
圖4.6經典文(wen)丘裏管
圖4.7文丘(qiū)裏噴嘴
圖4.8錐形(xíng)入口孔闆
1一環(huan)隙；2-夾持環；3一上(shàng)遊端面A；4-下遊端(duan)面B；
5-軸線；6-流向；7-取(qǔ)壓口；8-孔闆；
X-帶環(huan)隙的夾持環；Y-單(dan)獨取壓口
超聲(sheng)波流量計的基(ji)本原理及類型(xing)
超聲波在流動(dòng)的流體中傳播(bo)時就載上流體(ti)流速的💃🏻信息。因(yīn)此⚽通過接收到(dao)的超聲波就可(kě)以檢測出流體(tǐ)的流速，從👌而換(huan)算成流量。根據(jù)檢測的方式，可(kě)分爲傳播速度(dù)差法、多普勒法(fǎ)、波束偏移法、噪(zao)聲法及相關法(fǎ)等不同類⭕型的(de)超聲波流量計(jì)♌。起聲波流量計(jì)是近十😄幾年來(lái)随着集成電路(lù)技術迅速發展(zhan)🐆才開始應用的(de)一種
非接觸式(shi)儀表，适于測量(liàng)不易接觸和觀(guān)察的流體以及(jí)大管徑流量。它(ta)與水位計聯動(dong)可進行敞開水(shuǐ)流的流量測量(liàng)。使用超聲波流(liu)量比不用在流(liu)體中安裝測量(liàng)元件故不會改(gǎi)變流🔴體的流🔅動(dòng)狀态，不産生附(fù)加阻🌈力，儀表的(de)安裝及檢修均(jun1)可不✌️影響生産(chǎn)管線運行因而(er)是一種理想的(de)節能型流量計(ji)。
*，目前的工業流(liú)量測量普遍存(cún)在着大管徑、大(da)流量測量困難(nán)的問題，這是因(yin)爲一般流量計(jì)随着測量管徑(jìng)的增大會帶來(lái)制造和運輸上(shàng)的困難，造價提(ti)高、能損加大、安(an)裝不僅這些缺(que)點，超聲波流量(liang)計均可避免。因(yin)⭐爲各類超聲波(bo)流量計均可管(guǎn)外安裝、非接觸(chu)測流，儀表造價(jià)基本上與被測(ce)管💛道口徑大小(xiǎo)🌈無關，而其它類(lèi)型的流量計随(suí)♈着口徑增加，造(zao)價大☀️幅度增加(jiā)❄️，故口徑越大超(chāo)聲波流量計比(bǐ)相同功能其它(tā)類型流量計的(de)🍓功能價格比越(yuè)*。被認爲是較好(hǎo)的大管徑流量(liàng)測量儀表，多普(pu)勒法超聲波流(liu)量計🤩可測雙相(xiang)介質的🏒流量，故(gu)可用于下水道(dào)💋及排污水等髒(zāng)污流的測量。在(zai)發電☀️廠🏃🏻中，用便(biàn)攜式超聲波流(liú)量計測量水輪(lun)機進水量、汽輪(lun)機循環水量等(děng)大管徑流量，比(bǐ)👄過去的皮脫管(guan)流速計方便得(de)多。超聲被流量(liàng)汁也可用于氣(qì)體測量。管徑的(de)适用範圍從2cm到(dao)5m，從幾米寬的明(ming)渠、暗渠到500m寬的(de)河流都可适用(yòng)。
另外，超聲測量(liàng)儀表的流量測(ce)量準确度幾乎(hu)不受被測流體(tǐ)☀️溫度、壓力、粘度(dù)、密度等參數的(de)影響，又可制成(cheng)🛀非接觸及便攜(xié)式測量儀表，故(gù)可解決其它類(lèi)型儀表所難以(yi)測量的強腐蝕(shí)性、非導電性、放(fang)射性及易燃易(yi)爆介質的流量(liang)測量問題。另外(wai)㊙️，鑒于非接觸測(ce)量特點，再配以(yi)合理的電子線(xian)路👄，一台儀表可(kě)🌐适應多種管徑(jìng)測量和多種流(liú)量範圍測量。超(chāo)聲波流量計的(de)📧适應能力也是(shi)其它儀表不可(kě)比拟的。超聲波(bō)流量計具有上(shàng)述一些優點因(yīn)此⛹🏻♀️它越來越受(shou)到重視并且向(xiàng)産品系列化、通(tong)⁉️用化發展，現已(yǐ)制成不同聲道(dào)的标準型、高溫(wen)型、防爆型、濕式(shi)型儀表以🐆适應(ying)不同介質，不同(tong)場合和不同管(guan)道條件的流量(liàng)測量。
超聲波流(liú)量計目前所存(cun)在的缺點主要(yào)是可測流體的(de)溫度範🙇🏻圍受超(chāo)聲波換能鋁及(jí)換能器與管道(dào)之間的耦🏃🏻合材(cai)料耐溫程度的(de)限制，以及高溫(wēn)下被♉測流體傳(chuán)聲速度的原始(shǐ)數據不全。目🐅前(qian)我國隻能用于(yu)測量200℃以下的流(liú)體。另外，超聲波(bō)流量計的測量(liang)線路比一般流(liú)量計複雜☎️。這是(shì)因爲，一般工業(ye)計量中液體的(de)流速🌐常常是每(mei)秒幾米，而聲波(bo)在液💃體中💰的傳(chuán)播速度約爲1500m／s左(zuǒ)右，被測流體流(liú)速（流量）變化帶(dài)給⭐聲速的變化(hua)量zui大也是10－3數量(liang)級．若要求測量(liang)流速的準确度(du)爲1％，則對聲速的(de)測量準确度需(xū)爲10-5～10-6數量級📞，因此(cǐ)必須有完善的(de)測量線路才能(néng)實現，這也正是(shi)☎️超聲波流量計(ji)隻有在集成電(dian)路技術迅速發(fa)展的前題下才(cái)能得到實際應(ying)☁️用的原因。
超聲(shēng)波流量計由超(chāo)聲波換能器、電(dian)子線路及流量(liang)🌐顯示和累積系(xì)統三部分組成(chéng)。超聲波發射換(huan)能器将電能轉(zhuǎn)換爲超聲波能(neng)量，并将其發射(she)到被測流體中(zhong)，接收器接💁收到(dào)的超聲波🈲信号(hao)，經電子線路放(fàng)大并轉換爲代(dài)表流量的電信(xin)号供給顯示和(hé)積算儀表進行(háng)顯示和積算。這(zhè)🈲樣就實現了流(liú)量的檢測‼️和顯(xiǎn)示。
超聲波流量(liang)計常用壓電換(huan)能器。它利用壓(yā)電材料的壓電(dian)效🔞應，采用适出(chū)的發射電路把(ba)電能加到發🛀🏻射(she)換能器的壓⛷️電(dian)元件上，使其産(chǎn)生超聲波振勸(quan)。超聲波以某一(yi)角度射入流體(ti)中🌈傳播，然🈚後由(you)接收換能器接(jie)收，并經壓電元(yuan)件變爲電能，以(yi)便檢測。發射🌈換(huan)能器利用壓電(dian)元件的逆壓電(diàn)效應，而接收換(huàn)能♻️器則是利用(yong)壓電效應。
超聲(shēng)波流量計換能(néng)器的壓電元件(jiàn)常做成圓形薄(báo)片，沿厚度振動(dòng)。薄片直徑超過(guo)厚度的10倍，以保(bao)證振動的方向(xiàng)🔴性。壓電元🔱件材(cái)㊙️料多采用锆钛(tai)酸鉛。爲固定壓(ya)電元件，使超聲(sheng)波以合适的角(jiao)度射入到流體(ti)中，需把元件故(gu)人聲楔中，構成(chéng)換能器整體（又(yòu)稱探✨頭）。聲楔的(de)材料不僅要求(qiú)強度高、耐老化(hua)，而且要求超聲(shēng)波經聲楔後能(neng)量損失小即透(tòu)射系數接近1。常(cháng)用的聲楔材料(liào)是有機玻璃，因(yin)爲它透明，可以(yi)觀察到聲楔中(zhong)壓電元件的組(zu)裝情況。另外，某(mǒu)些橡膠、塑料及(jí)膠木也可作聲(shēng)楔材料。
超聲波(bo)流量計的電子(zǐ)線路包括發射(shè)、接收、信号處理(lǐ)和顯示電路。測(cè)得的瞬時流量(liàng)和累積流量值(zhí)用數字👅量或模(mó)拟🈚量顯示。
根據(jù)對信号檢測的(de)原理，目前超聲(sheng)波流量計大緻(zhi)📧可分🧡傳播速‼️度(dù)差法（包括：直接(jie)時差法、時差法(fa)、相位差法、頻差(cha)法）波束偏移法(fa)、多普勒法、相關(guān)法、空間濾波法(fǎ)及噪聲法等類(lèi)型，如圖所示。其(qi)中以噪聲法原(yuan)理及結構💁zui簡單(dān)，便于測量和攜(xié)帶，價格便宜但(dan)準确度較低，适(shì)于在流量測量(liang)準确度要求不(bu)高的場合🙇♀️使用(yòng)。由于直❤️接🤟時差(cha)法、時差法、頻差(cha)法和相位差法(fa)的基本原理都(dou)是通過測量超(chāo)聲波脈沖順流(liú)和逆流傳報時(shi)速度之差🌍來反(fan)映流體的流速(su)🔞的，故又統🤩稱爲(wei)傳播速度差法(fǎ)。其中頻差法和(he)時差法克服了(le)聲速随流體溫(wen)度變化帶來的(de)誤差，準确度較(jiào)高，所🌂以被廣泛(fàn)采用。按照換能(néng)器的配置方法(fa)不同，傳播💘速度(du)💘差撥又分爲：Z法(fǎ)（透過法）、V法（反射(she)法）、X法（交叉法）等(děng)。波束偏移法是(shi)利用超聲波束(shù)在流體中🤩的傳(chuan)播方向随流體(tǐ)流速🛀🏻變化而産(chan)生偏移來☁️反映(ying)流體流速的，低(dī)流速時，靈敏度(du)很低适用性不(bu)大．多普勒法是(shì)利用聲學多♋普(pu)勒原理，通🥰過測(ce)量不均勻流體(ti)中散射體散射(shè)的超聲波多普(pǔ)
勒頻移來确定(ding)流體流量的，适(shi)用于含懸浮顆(ke)粒、氣😍泡等流體(tǐ)流量測量。相關(guān)法是利用相關(guān)技術測量流量(liàng)，原理上，此法的(de)測量準确度與(yu)流體中的聲速(sù)無關，因而與流(liu)體溫度，濃度等(deng)無關，因而測量(liang)準确度高，适用(yòng)範圍廣。但相關(guān)器價格貴，線路(lù)比較複雜🐪。在微(wei)處理機普及應(yīng)用後，這個缺點(diǎn)可以克服。噪聲(shēng)👌法（聽音法）是利(li)用管道内流體(ti)流動時産生的(de)噪聲與流體的(de)流速有關的原(yuan)理，通過檢測噪(zao)聲表示流速或(huo)流量值。其方法(fa)簡單，設備價格(ge)便宜，但準确度(du)低。
以上幾種方(fāng)法各有特點，應(yīng)根據被測流體(ti)性質．流速分❗布(bù)💋情況、管路安裝(zhuāng)地點以及對測(cè)量準确度的要(yào)求等因素進行(háng)選擇。一般說來(lai)由于工業生産(chan)中工質的溫度(du)常不能保持恒(heng)定，故多采用頻(pin)差法及時差法(fǎ)。隻有在管徑很(hěn)大時才⚽采用直(zhí)接時差法。對換(huàn)能器安裝方法(fa)的選擇⭐原則一(yi)般是：當流體沿(yán)管軸平行流動(dong)❌時，選用Z法；當流(liú)動方向與管鈾(yóu)不平行或管路(lu)安裝地點使換(huàn)能器安裝間㊙️隔(ge)受到限制時，采(cai)用V法或X法。當流(liu)場分布不均勻(yún)而表前直管段(duan)又💃較短時，也可(kě)采用多聲道（例(lì)如❗雙聲道或四(si)聲道）來🍓克服流(liu)速擾動帶來的(de)流量測量誤差(chà)。多普勒法适🏃于(yú)測量兩相流，可(ke)避免常規儀表(biǎo)由懸浮粒或氣(qì)泡造成的堵塞(sāi)、磨損、附着而不(bú)能運行的弊病(bing)，因而得以迅速(su)發✂️展。随着工業(yè)的發展及節能(neng)工作的開展，煤(mei)油混合（COM）、煤水泥(ní)合（CWM）燃料的輸送(song)和應用以及燃(ran)料油加水助燃(rán)等節能方法的(de)發展，都爲多普(pǔ)勒超聲波流量(liàng)計應用開辟廣(guǎng)闊🔴前景。
流量計(jì)的種類很多，一(yī)般市場上用得(de)比較廣泛的有(you)⭐：電磁流量計、渦(wō)街流量計、渦輪(lún)流量計、孔闆流(liu)量計、V錐流量計(ji)、金屬轉💞子流量(liàng)計、玻璃轉子流(liu)量計、旋進旋渦(wo)流量計、橢圓齒(chǐ)輪流量計、均速(su)管流量計、超聲(shēng)波流量計等。它(tā)們的安裝條件(jiàn)對直管段的要(yao)求V錐流量計是(shi)zui低，而電磁、渦街(jie)、孔闆等對直管(guan)段要求🔴就較高(gao)，一般是前5D後3D,對(duì)于流量計前端(duan)有彎頭、閥門電(dian)磁流量☂️計等的(de)直管段要求就(jiu)更高，zui高要求直(zhi)管段是前50D後5D,因(yīn)此在選購流量(liàng)計時一定要考(kǎo)慮流量計現場(chǎng)安裝的環境、位(wei)💃置等因素，從而(er)選擇更加适❓合(hé)現場工礦的流(liú)量計。
現在流量(liàng)計所需要的參(can)數：
1、被測量的介(jiè)質
2、被測量介質(zhi)的溫度
3、被測量(liang)介質的壓力
4、被(bèi)測量介質的流(liu)量
5、要求的測量(liang)精度
6、現場工礦(kuàng)情況
